JPH10256638A - 固体レーザ装置 - Google Patents
固体レーザ装置Info
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- JPH10256638A JPH10256638A JP9079036A JP7903697A JPH10256638A JP H10256638 A JPH10256638 A JP H10256638A JP 9079036 A JP9079036 A JP 9079036A JP 7903697 A JP7903697 A JP 7903697A JP H10256638 A JPH10256638 A JP H10256638A
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- crystal
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- solid
- resonator
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/106—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity
- H01S3/108—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity using non-linear optical devices, e.g. exhibiting Brillouin or Raman scattering
- H01S3/109—Frequency multiplication, e.g. harmonic generation
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体励起固定レーザ装置の小型化、高効率
化、縦モード品質の向上を図る。 【解決手段】 レーザ結晶３３と第２高調波発生用非線
形光学結晶３４が一体化され、且つ、その両端で光共振
器を構成し、その接着面にスペーサ３５を用い、レーザ
光の通過する部分のみ空洞にし、且つ、そのレーザ結晶
３３の端面は、光学研磨のみの構成を取っている。レー
ザ結晶３３と第２高調波発生用非線形光学結晶３４を一
体化し、且つ、その両端で光共振器を構成していること
により、結晶間のアライメントが不要になり、その後の
組立工程が簡略化されている。また、接着面にスペーサ
３５を用い、半導体レーザ３１からのレーザ光の通過す
る部分のみ空洞にし、且つ、そのレーザ結晶端面は光学
研磨のみの構成を取っていることにより、レーザ結晶の
光学研磨のみの端面では屈折率差によるフレネル反射が
起こることになる。
化、縦モード品質の向上を図る。 【解決手段】 レーザ結晶３３と第２高調波発生用非線
形光学結晶３４が一体化され、且つ、その両端で光共振
器を構成し、その接着面にスペーサ３５を用い、レーザ
光の通過する部分のみ空洞にし、且つ、そのレーザ結晶
３３の端面は、光学研磨のみの構成を取っている。レー
ザ結晶３３と第２高調波発生用非線形光学結晶３４を一
体化し、且つ、その両端で光共振器を構成していること
により、結晶間のアライメントが不要になり、その後の
組立工程が簡略化されている。また、接着面にスペーサ
３５を用い、半導体レーザ３１からのレーザ光の通過す
る部分のみ空洞にし、且つ、そのレーザ結晶端面は光学
研磨のみの構成を取っていることにより、レーザ結晶の
光学研磨のみの端面では屈折率差によるフレネル反射が
起こることになる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、小型固体レーザ装
置に関するものであり、光ピックアップや光プリンタ装
置、又は、光計測、非線形波長変換用の励起光源装置に
関する。
置に関するものであり、光ピックアップや光プリンタ装
置、又は、光計測、非線形波長変換用の励起光源装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、高出力半導体レーザの低価格化に
伴い半導体レーザ励起固体レーザの研究開発・商品化が
盛んになってきている。半導体レーザ励起固体レーザ
は、従来のランプ励起と比較して、励起光源のスペクト
ル幅が狭いため、非常に高効率であり、また、励起光源
である半導体レーザも小さく、小型化、高効率化に大変
適したレーザである。また、半導体レーザ励起固体レー
ザは高出力の室温連続発振、高品質ビームのレーザ発振
などが可能なばかりでなく、エネルギーの蓄積性、周波
数の安定性に大変優れているという特徴を持っている。
伴い半導体レーザ励起固体レーザの研究開発・商品化が
盛んになってきている。半導体レーザ励起固体レーザ
は、従来のランプ励起と比較して、励起光源のスペクト
ル幅が狭いため、非常に高効率であり、また、励起光源
である半導体レーザも小さく、小型化、高効率化に大変
適したレーザである。また、半導体レーザ励起固体レー
ザは高出力の室温連続発振、高品質ビームのレーザ発振
などが可能なばかりでなく、エネルギーの蓄積性、周波
数の安定性に大変優れているという特徴を持っている。
【０００３】また、上記固定レーザと非線形光学結晶を
用いた、波長変換技術も盛んに研究開発・商品化が進ん
でいる。特に、固体レーザ基本波の第２高調波発生は固
体レーザ基本波の良好なビーム特性を損なわず波長のみ
を半分に変換できることから、将来のブルー・グリーン
などの可視光源として、さらに第４高調波発生による紫
外光源用励起光源として期待され、研究・商品開発が盛
んに行われている。
用いた、波長変換技術も盛んに研究開発・商品化が進ん
でいる。特に、固体レーザ基本波の第２高調波発生は固
体レーザ基本波の良好なビーム特性を損なわず波長のみ
を半分に変換できることから、将来のブルー・グリーン
などの可視光源として、さらに第４高調波発生による紫
外光源用励起光源として期待され、研究・商品開発が盛
んに行われている。
【０００４】これらのレーザ光源の用途は、加工、計測
など多岐にわたっているが、可搬性を求める光源や光ピ
ックアッブ用光源などでは、小型化、軽量化が要望され
ている。これを実現するために、一般的には、図５に示
すような、レーザ構成がとられている。
など多岐にわたっているが、可搬性を求める光源や光ピ
ックアッブ用光源などでは、小型化、軽量化が要望され
ている。これを実現するために、一般的には、図５に示
すような、レーザ構成がとられている。
【０００５】図５は、特開平６−１５２０４５号公報に
記載された固体レーザ装置の一例を説明するための図
で、図中、１は励起用半導体レーザ、２は半導体レーザ
光コリメートレンズ、３は半導体レーザ光集光用レン
ズ、４はレーザ結晶、５は第２高調波発生用非線形光学
結晶、６は出力ミラーで、レーザ結晶４の両端には誘電
体コーティング４ａ，４ｂが施してあり、半導体レーザ
光入射側端面は、レーザ基本波長に対しても反射率を高
く、第２高調波長に対しても反射率を高く、また、半導
体レーザ光波長に対して透過率を高く設定している。共
振器内部側の端面はレーザ基本波長、第２高調波長に対
して透過率を高く設定している。第２高調波発生用非線
形光学結晶の両端にも誘電体コーティングが施されてお
り、両端面共にレーザ基本波長、第２高調波長に対して
透過率が大きく設定している。出力ミラーはレーザ基本
波長に対して反射率を高く、第２高調波長に対して透過
率を高く設定する様に誘電体コーティングが施されてい
る。このように、それぞれの端面反射率を設定すること
により、レーザ基本波長に対する共振器はレーザ結晶の
励起側端面と出力ミラー間で構成されており、その内部
に第２高調波発生用非線形光学結晶を配置する構成とな
り、レーザ基本波の共振器内部の高い光強度を利用し
て、高効率の第２高調波発生を行うことができる。
記載された固体レーザ装置の一例を説明するための図
で、図中、１は励起用半導体レーザ、２は半導体レーザ
光コリメートレンズ、３は半導体レーザ光集光用レン
ズ、４はレーザ結晶、５は第２高調波発生用非線形光学
結晶、６は出力ミラーで、レーザ結晶４の両端には誘電
体コーティング４ａ，４ｂが施してあり、半導体レーザ
光入射側端面は、レーザ基本波長に対しても反射率を高
く、第２高調波長に対しても反射率を高く、また、半導
体レーザ光波長に対して透過率を高く設定している。共
振器内部側の端面はレーザ基本波長、第２高調波長に対
して透過率を高く設定している。第２高調波発生用非線
形光学結晶の両端にも誘電体コーティングが施されてお
り、両端面共にレーザ基本波長、第２高調波長に対して
透過率が大きく設定している。出力ミラーはレーザ基本
波長に対して反射率を高く、第２高調波長に対して透過
率を高く設定する様に誘電体コーティングが施されてい
る。このように、それぞれの端面反射率を設定すること
により、レーザ基本波長に対する共振器はレーザ結晶の
励起側端面と出力ミラー間で構成されており、その内部
に第２高調波発生用非線形光学結晶を配置する構成とな
り、レーザ基本波の共振器内部の高い光強度を利用し
て、高効率の第２高調波発生を行うことができる。
【０００６】上述のごとき構成のレーザ装置では、各部
品がそれぞれ分離されており、装置として組み上げる際
に各部品のホルダーが必要であったり、組み付け後の調
整などが必要になるなどの問題点が存在していた。ま
た、部品点数が多く、コスト的にも高価になるなどの問
題点も存在している。これらの問題点が、装置の小型化
の妨げになってしまい、大型になってしまう。また、コ
スト的にもより低価格で提供することができなくなる。
品がそれぞれ分離されており、装置として組み上げる際
に各部品のホルダーが必要であったり、組み付け後の調
整などが必要になるなどの問題点が存在していた。ま
た、部品点数が多く、コスト的にも高価になるなどの問
題点も存在している。これらの問題点が、装置の小型化
の妨げになってしまい、大型になってしまう。また、コ
スト的にもより低価格で提供することができなくなる。
【０００７】図６は、上述のごとき問題を解決した従来
技術の一例（特開平５−２１１３６０号公報）を示す図
で、その構成は、図６（Ａ）に示すように、励起用半導
体レーザ２１，半導体レーザ集光用レンズ２２，レーザ
結晶２４，第２高調波発生用非線形光学結晶２５，出力
ミラー２７で構成されている。レーザ結晶２４，第２高
調波発生用非線形光学結晶２５，出力ミラー２７には図
５の場合と同様の誘電体コーティングが施されており、
動作的にも図６の動作と同様の動作がなされている。
技術の一例（特開平５−２１１３６０号公報）を示す図
で、その構成は、図６（Ａ）に示すように、励起用半導
体レーザ２１，半導体レーザ集光用レンズ２２，レーザ
結晶２４，第２高調波発生用非線形光学結晶２５，出力
ミラー２７で構成されている。レーザ結晶２４，第２高
調波発生用非線形光学結晶２５，出力ミラー２７には図
５の場合と同様の誘電体コーティングが施されており、
動作的にも図６の動作と同様の動作がなされている。
【０００８】図６の構成は、半導体レーザ励起固体レー
ザの光学部品のアライメントずれを防止することを目的
になされており、図６（Ｂ）に示すように、円筒を半割
にした形状の封入ロッドに光学部品保持のため溝を切
り、封入ロッドに挟み込むことで、アライメントずれを
防止している。このような構成においても部品点数は変
わっておらず、装置の小型化が困難である。また、上記
２つの実施例の構成ではレーザ縦モードに対して選択性
が無く、半導体レーザ出力を大きくした場合（強励起の
場合）はレーザ縦モードがマルチモードになり、レーザ
特性の低下を招き、第２高調波への変換効率も向上する
ことが難しくなり、レーザ動作の高効率化や縦・横モー
ドの品質向上が困難になる。そのため、これまでの小型
レーザ光源としては、大きさ・コスト・効率等で限界が
存在していた。
ザの光学部品のアライメントずれを防止することを目的
になされており、図６（Ｂ）に示すように、円筒を半割
にした形状の封入ロッドに光学部品保持のため溝を切
り、封入ロッドに挟み込むことで、アライメントずれを
防止している。このような構成においても部品点数は変
わっておらず、装置の小型化が困難である。また、上記
２つの実施例の構成ではレーザ縦モードに対して選択性
が無く、半導体レーザ出力を大きくした場合（強励起の
場合）はレーザ縦モードがマルチモードになり、レーザ
特性の低下を招き、第２高調波への変換効率も向上する
ことが難しくなり、レーザ動作の高効率化や縦・横モー
ドの品質向上が困難になる。そのため、これまでの小型
レーザ光源としては、大きさ・コスト・効率等で限界が
存在していた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
固体レーザ装置においては、各部品がそれぞれ分離され
ており、装置として組み上げる際に各部品のホルダーが
必要であったり、組み付け後の調整などが必要になるな
どの問題点が存在していた。また、部品点数が多く、コ
スト的にも高価になるなどの問題点も存在している。こ
れらの問題点が、装置の小型化の妨げになってしまい、
大型になってしまう。また、コスト的にもより低価格で
提供することができなくなる。また、レーザ縦モードに
対して選択性が無く、半導体レーザ出力を大きくした場
合（強励起の場合）はレーザ縦モードがマルチモードに
なり、レーザ特性の低下を招き、第２高調波への変換効
率も向上することが難しくなり、レーザ動作の高効率化
や縦・横モードの品質向上が困難になる。そのため、こ
れまでの小型レーザ光源としては、大きさ・コスト・効
率等で限界が存在していた。
固体レーザ装置においては、各部品がそれぞれ分離され
ており、装置として組み上げる際に各部品のホルダーが
必要であったり、組み付け後の調整などが必要になるな
どの問題点が存在していた。また、部品点数が多く、コ
スト的にも高価になるなどの問題点も存在している。こ
れらの問題点が、装置の小型化の妨げになってしまい、
大型になってしまう。また、コスト的にもより低価格で
提供することができなくなる。また、レーザ縦モードに
対して選択性が無く、半導体レーザ出力を大きくした場
合（強励起の場合）はレーザ縦モードがマルチモードに
なり、レーザ特性の低下を招き、第２高調波への変換効
率も向上することが難しくなり、レーザ動作の高効率化
や縦・横モードの品質向上が困難になる。そのため、こ
れまでの小型レーザ光源としては、大きさ・コスト・効
率等で限界が存在していた。
【００１０】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなさ
れたもので、請求項１の発明は、半導体励起固体レーザ
装置の小型化を、請求項２の発明は、請求項１の小型固
体レーザ装置の高効率化、縦モード品質の向上を、請求
項３の発明は、請求項１の小型固体レーザのさらなる高
効率化、縦モード品質の向上と、それに伴う高効率化
を、請求項４，５，６の発明は、請求項２，３の小型固
体レーザ装置の横モード品質の向上を、請求項７の発明
は、請求項４，５，６の小型固体レーザのさらなる高効
率化を、それぞれ実現し、小型，高効率で、且つ、安価
に固定レーザ装置を提供する事を目的としてなされたも
のである。
れたもので、請求項１の発明は、半導体励起固体レーザ
装置の小型化を、請求項２の発明は、請求項１の小型固
体レーザ装置の高効率化、縦モード品質の向上を、請求
項３の発明は、請求項１の小型固体レーザのさらなる高
効率化、縦モード品質の向上と、それに伴う高効率化
を、請求項４，５，６の発明は、請求項２，３の小型固
体レーザ装置の横モード品質の向上を、請求項７の発明
は、請求項４，５，６の小型固体レーザのさらなる高効
率化を、それぞれ実現し、小型，高効率で、且つ、安価
に固定レーザ装置を提供する事を目的としてなされたも
のである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、レー
ザ結晶と、該レーザ結晶を励起するための半導体レーザ
と、レーザ基本波を発生させるための光共振器とを備
え、該光共振器内部に第２高調波発生用非線形光学結晶
を配置してなる固体レーザ装置において、前記光共振器
は、前記レーザ結晶と第２高調波発生用非線形光学結晶
の一方の端面を利用しており、且つ、レーザ結晶と非線
形光学結晶とが隣接し、且つ、一体化されていることを
特徴とし、もって、光共振器にレーザ結晶と第２高調波
発生用非線形光学結晶の一方の端面を利用し、且つ、レ
ーザ結晶と非線形光学結晶とを隣接させ、且つ、一体化
する事により、装置自身の小型化を可能にするばかりで
なく、光学アライメントも不要にしたものである。
ザ結晶と、該レーザ結晶を励起するための半導体レーザ
と、レーザ基本波を発生させるための光共振器とを備
え、該光共振器内部に第２高調波発生用非線形光学結晶
を配置してなる固体レーザ装置において、前記光共振器
は、前記レーザ結晶と第２高調波発生用非線形光学結晶
の一方の端面を利用しており、且つ、レーザ結晶と非線
形光学結晶とが隣接し、且つ、一体化されていることを
特徴とし、もって、光共振器にレーザ結晶と第２高調波
発生用非線形光学結晶の一方の端面を利用し、且つ、レ
ーザ結晶と非線形光学結晶とを隣接させ、且つ、一体化
する事により、装置自身の小型化を可能にするばかりで
なく、光学アライメントも不要にしたものである。
【００１２】請求項２の発明は、請求項１の固体レーザ
装置において、前記レーザ結晶の第２高調波発生用非線
形光学結晶と隣接する面は光学研磨のみであり、前記レ
ーザ共振器による共振器内部の光通過部分のレーザ結晶
と第２高調波発生用非線形光学結晶に少なくともレーザ
光が通過できる断面積の空洞を有することを特徴とし、
もって、請求項１の発明と同様の効果ばかりでなく、レ
ーザ特性、特に縦モード特性を改善し、且つ、それに伴
い、第２高調波への変換効率を高くしたものである。
装置において、前記レーザ結晶の第２高調波発生用非線
形光学結晶と隣接する面は光学研磨のみであり、前記レ
ーザ共振器による共振器内部の光通過部分のレーザ結晶
と第２高調波発生用非線形光学結晶に少なくともレーザ
光が通過できる断面積の空洞を有することを特徴とし、
もって、請求項１の発明と同様の効果ばかりでなく、レ
ーザ特性、特に縦モード特性を改善し、且つ、それに伴
い、第２高調波への変換効率を高くしたものである。
【００１３】請求項３の発明は、請求項１又は２の固体
レーザ装置において、前記レーザ結晶の第２高調波発生
用非線形光学結晶側の端面にレーザ基本波に対する部分
反射を持たせたことを特徴とし、もって、請求項２の発
明の効果と共に、レーザ縦モード特性向上に対してさら
に効果を高くし、レーザ品質、変換効率をともに改善し
たものである。
レーザ装置において、前記レーザ結晶の第２高調波発生
用非線形光学結晶側の端面にレーザ基本波に対する部分
反射を持たせたことを特徴とし、もって、請求項２の発
明の効果と共に、レーザ縦モード特性向上に対してさら
に効果を高くし、レーザ品質、変換効率をともに改善し
たものである。
【００１４】請求項４の発明は、請求項１又は２又は３
の固体レーザ装置において、前記レーザ結晶の励起側端
面に半導体レーザ光を集光させる、光学ガラス材による
マイクロレンズを一体化させたことを特徴とし、もっ
て、励起光の形状を共振器モードに近くし、レーザ品質
（特に横モード）特性を改善し、これにより第２高調波
への変換効率を良くし、また、レンズなどのアライメン
トを不要にしたものである。
の固体レーザ装置において、前記レーザ結晶の励起側端
面に半導体レーザ光を集光させる、光学ガラス材による
マイクロレンズを一体化させたことを特徴とし、もっ
て、励起光の形状を共振器モードに近くし、レーザ品質
（特に横モード）特性を改善し、これにより第２高調波
への変換効率を良くし、また、レンズなどのアライメン
トを不要にしたものである。
【００１５】請求項５の発明は、請求項４の小型固体レ
ーザ装置において、上記マイクロレンズはレーザ共振器
用ミラーを兼ねていることを特徴とし、もって、レーザ
横モードを改善し、第２高調波への変換効率を良くし、
全体としての効率を上げるばかりでなく、レーザ横モー
ド品質を改善したものである。
ーザ装置において、上記マイクロレンズはレーザ共振器
用ミラーを兼ねていることを特徴とし、もって、レーザ
横モードを改善し、第２高調波への変換効率を良くし、
全体としての効率を上げるばかりでなく、レーザ横モー
ド品質を改善したものである。
【００１６】請求項６の発明は、請求項１又は２又は３
に示す小型固体レーザ装置において、第２高調波発生用
非線形光学結晶の光出射側の端面に、光学ガラス材によ
る光共振器用マイクロミラーを一体化したことを特徴と
し、もって、レーザ共振器を半共焦点型にし、レーザ品
質（特に横モード）特性を改善して、第２高調波への変
換効率を良くし、また、出力用ミラーなどのアライメン
トを不要にしたものである。
に示す小型固体レーザ装置において、第２高調波発生用
非線形光学結晶の光出射側の端面に、光学ガラス材によ
る光共振器用マイクロミラーを一体化したことを特徴と
し、もって、レーザ共振器を半共焦点型にし、レーザ品
質（特に横モード）特性を改善して、第２高調波への変
換効率を良くし、また、出力用ミラーなどのアライメン
トを不要にしたものである。
【００１７】請求項７の発明は、請求項４又は５又は６
に示す小型固体レーザ装置において、光学ガラス材料に
よる、マイクロレンズ又はマイクロミラーのそれぞれ隣
接する結晶との間に、少なくともレーザ光が通過できる
断面積の空洞を設け、固着されていることを特徴とし、
もって、光が通過する部分に接着剤などの吸収材料が存
在しないようにして、光損失を少なくし、これにより励
起効率，レーザ効率，第２高調への波変換効率などが悪
化することをなくし、レーザ特性を悪化させることな
く、小型化，高効率化，高ビーム品質の小型レーザ光源
を実現するようにしたものである。
に示す小型固体レーザ装置において、光学ガラス材料に
よる、マイクロレンズ又はマイクロミラーのそれぞれ隣
接する結晶との間に、少なくともレーザ光が通過できる
断面積の空洞を設け、固着されていることを特徴とし、
もって、光が通過する部分に接着剤などの吸収材料が存
在しないようにして、光損失を少なくし、これにより励
起効率，レーザ効率，第２高調への波変換効率などが悪
化することをなくし、レーザ特性を悪化させることな
く、小型化，高効率化，高ビーム品質の小型レーザ光源
を実現するようにしたものである。
【００１８】
（請求項１の発明）請求項１の固体レーザ装置の構成
は、レーザ結晶励起用半導体レーザ，一軸性結晶などの
直線偏光発振を実現できるレーザ結晶、および、レーザ
基本波を第２高調波に変換することのできる非線形光学
結晶とで構成されている。励起用半導体レーザはレーザ
結晶の吸収波長に合致した発光スペクトルを持っている
ものを使用している。レーザ結晶の両端は誘電体コーテ
ィングを施してあり、励起光入射側の端面には、レーザ
基本波長に対して反射率を高く、且つ、第２高調波長に
対しても反射率を高く、且つ、励起波長である半導体レ
ーザ光波長に対して透過率を高く設定するように誘電体
コーティングを施している。また、もう一方の端面は、
レーザ基本波長と第２高調波長に対して透過率が高く設
定されるように誘電体コーティングを施している。
は、レーザ結晶励起用半導体レーザ，一軸性結晶などの
直線偏光発振を実現できるレーザ結晶、および、レーザ
基本波を第２高調波に変換することのできる非線形光学
結晶とで構成されている。励起用半導体レーザはレーザ
結晶の吸収波長に合致した発光スペクトルを持っている
ものを使用している。レーザ結晶の両端は誘電体コーテ
ィングを施してあり、励起光入射側の端面には、レーザ
基本波長に対して反射率を高く、且つ、第２高調波長に
対しても反射率を高く、且つ、励起波長である半導体レ
ーザ光波長に対して透過率を高く設定するように誘電体
コーティングを施している。また、もう一方の端面は、
レーザ基本波長と第２高調波長に対して透過率が高く設
定されるように誘電体コーティングを施している。
【００１９】第２高調波発生用非線形光学結晶はレーザ
基本波の波長に対して位相整合を満足するような結晶方
向にカットし、その端面はレーザ結晶同様に誘電体コー
ティングが施されている。レーザ結晶側の端面は、レー
ザ基本波長と第２高調波長に対して透過率が高く設定さ
れるように誘電体コーティングを施している。また、第
２高調波の出力側端面は、レーザ基本波長に対して反射
率を高く、且つ、第２高調波長に対して透過率を高くな
るよう誘電体コーティングが施されている。また、その
配置は、励起側から、励起用半導体レーザ，レーザ結
晶，第２高調波発生用非線形光学結晶の順で配列されて
おり、励起用半導体レーザとレーザ結晶は近接して配置
し、集光用の光学系を通さずにレーザ結晶を励起してい
る。
基本波の波長に対して位相整合を満足するような結晶方
向にカットし、その端面はレーザ結晶同様に誘電体コー
ティングが施されている。レーザ結晶側の端面は、レー
ザ基本波長と第２高調波長に対して透過率が高く設定さ
れるように誘電体コーティングを施している。また、第
２高調波の出力側端面は、レーザ基本波長に対して反射
率を高く、且つ、第２高調波長に対して透過率を高くな
るよう誘電体コーティングが施されている。また、その
配置は、励起側から、励起用半導体レーザ，レーザ結
晶，第２高調波発生用非線形光学結晶の順で配列されて
おり、励起用半導体レーザとレーザ結晶は近接して配置
し、集光用の光学系を通さずにレーザ結晶を励起してい
る。
【００２０】レーザ結晶と第２高調波発生用非線形光学
結晶は位相整合を満足する角度に配置し、両結晶がその
状態で一体化されている。この構成において、レーザの
光共振器は固体レーザ結晶の励起側の端面と非線形光学
結晶のレーザ２倍波出力側の端面で形成されており、そ
の共振器内部に非線形光学結晶を配置した構成となって
いる。
結晶は位相整合を満足する角度に配置し、両結晶がその
状態で一体化されている。この構成において、レーザの
光共振器は固体レーザ結晶の励起側の端面と非線形光学
結晶のレーザ２倍波出力側の端面で形成されており、そ
の共振器内部に非線形光学結晶を配置した構成となって
いる。
【００２１】その動作は、まず、励起用半導体レーザに
よってレーザ結晶に添加されているイオンが励起されレ
ーザ基本波長の蛍光が発光する。ここで励起光強度を高
くするに従って、光共振器によってレーザ基本波は誘導
放出を起こし、レーザ発振を始める。しかし、レーザ基
本波に関しては光共振器の両方のミラーの反射率が高く
設定されているため、ほぼ出力としては取り出されず、
共振器内部に高い強度のレーザ基本波が存在することに
なる。ここで、共振器内部には第２高調波発生用非線形
光学結晶が位相整合角を満たすように配置されているた
めに、共振器内部の高強度のレーザ基本波が第２高調波
発生用非線形光学結晶に入射され、第２高調波に変換さ
れる。変換された第２高調波は、第２高調波発生用非線
形光学結晶の出力側の端面の第２高調波の透過率が高く
設定されているため、この側面より取り出され、第２高
調波出力のレーザが達成される。ここで、第２高調波へ
の変換は共振器内部の高い強度のレーザ基本波光を利用
できるため、変換効率を高くすることができる。
よってレーザ結晶に添加されているイオンが励起されレ
ーザ基本波長の蛍光が発光する。ここで励起光強度を高
くするに従って、光共振器によってレーザ基本波は誘導
放出を起こし、レーザ発振を始める。しかし、レーザ基
本波に関しては光共振器の両方のミラーの反射率が高く
設定されているため、ほぼ出力としては取り出されず、
共振器内部に高い強度のレーザ基本波が存在することに
なる。ここで、共振器内部には第２高調波発生用非線形
光学結晶が位相整合角を満たすように配置されているた
めに、共振器内部の高強度のレーザ基本波が第２高調波
発生用非線形光学結晶に入射され、第２高調波に変換さ
れる。変換された第２高調波は、第２高調波発生用非線
形光学結晶の出力側の端面の第２高調波の透過率が高く
設定されているため、この側面より取り出され、第２高
調波出力のレーザが達成される。ここで、第２高調波へ
の変換は共振器内部の高い強度のレーザ基本波光を利用
できるため、変換効率を高くすることができる。
【００２２】（請求項２の発明）請求項２の固体レーザ
装置の構成は、請求項１の固体レーザ装置の構成とほぼ
同様であるが、相違点は、レーザ結晶と第２高調波発生
用非線形光学結晶との接合の部分であり、本構成では、
レーザ結晶の第２高調波発生用非線形光学結晶と隣接す
る端面は、光学研磨のみを施した面であり、誘電体コー
ティングは一切施していない。また、レーザ結晶と第２
高調波発生用非線形光学結晶の接合面は固着してあり、
且つ、レーザ光の通過断面積より大きい断面積を持つ空
洞を設けている。
装置の構成は、請求項１の固体レーザ装置の構成とほぼ
同様であるが、相違点は、レーザ結晶と第２高調波発生
用非線形光学結晶との接合の部分であり、本構成では、
レーザ結晶の第２高調波発生用非線形光学結晶と隣接す
る端面は、光学研磨のみを施した面であり、誘電体コー
ティングは一切施していない。また、レーザ結晶と第２
高調波発生用非線形光学結晶の接合面は固着してあり、
且つ、レーザ光の通過断面積より大きい断面積を持つ空
洞を設けている。
【００２３】その動作は、前記請求項１の固体レーザ装
置とほぼ同様であるが、レーザ結晶の第２高調波発生用
非線形光学結晶側の端面に誘電体コーティングを施さ
ず、空間を設けることによって、レーザ結晶の第２高調
波発生用非線形光学結晶側の端面はレーザ基本波に対し
てフレネル反射による反射率を持つことになる。このこ
とによりレーザ結晶自体がエタロンのような振る舞いに
をすることが可能になり、レーザ発振時における縦モー
ド本数が減少する。これにより、第２高調波への変換効
率が上がり、高効率動作が達成される。
置とほぼ同様であるが、レーザ結晶の第２高調波発生用
非線形光学結晶側の端面に誘電体コーティングを施さ
ず、空間を設けることによって、レーザ結晶の第２高調
波発生用非線形光学結晶側の端面はレーザ基本波に対し
てフレネル反射による反射率を持つことになる。このこ
とによりレーザ結晶自体がエタロンのような振る舞いに
をすることが可能になり、レーザ発振時における縦モー
ド本数が減少する。これにより、第２高調波への変換効
率が上がり、高効率動作が達成される。
【００２４】（請求項３の発明）請求項３の固体レーザ
装置の構成は、請求項２の固体レーザ装置とほぼ同様で
あるが、相違点は、レーザ結晶の第２高調波発生用非線
形光学結晶と隣接する側の端面を、レーザ基本波長に対
して部分反射率を持たせ、且つ、第２高調波長に対して
透過率が高くなるように誘電体コーティングを施してあ
ることである。その動作についても、前記請求項２とほ
ぼ同様であるが、部分反射率を制御することにより、レ
ーザ結晶に持たせたエタロンの効果がより強くなり、さ
らに、レーザ基本波の縦モード本数が少なくなる。
装置の構成は、請求項２の固体レーザ装置とほぼ同様で
あるが、相違点は、レーザ結晶の第２高調波発生用非線
形光学結晶と隣接する側の端面を、レーザ基本波長に対
して部分反射率を持たせ、且つ、第２高調波長に対して
透過率が高くなるように誘電体コーティングを施してあ
ることである。その動作についても、前記請求項２とほ
ぼ同様であるが、部分反射率を制御することにより、レ
ーザ結晶に持たせたエタロンの効果がより強くなり、さ
らに、レーザ基本波の縦モード本数が少なくなる。
【００２５】（請求項４の発明）請求項４の固体レーザ
装置の構成は、請求項１，２，３の発明のレーザ結晶の
励起用半導体レーザ側の端面に光学ガラス材により作製
した、マイクロレンズを固着した構成となっている。マ
イクロレンズの曲率は、レンズ基板の厚さや、半導体レ
ーザのビーム品質などを考慮し、励起用半導体レーザ光
がレーザ結晶の中心部に焦点を持つように設計され配置
されている。その動作は前記請求項１，２，３とほぼ同
様となる。
装置の構成は、請求項１，２，３の発明のレーザ結晶の
励起用半導体レーザ側の端面に光学ガラス材により作製
した、マイクロレンズを固着した構成となっている。マ
イクロレンズの曲率は、レンズ基板の厚さや、半導体レ
ーザのビーム品質などを考慮し、励起用半導体レーザ光
がレーザ結晶の中心部に焦点を持つように設計され配置
されている。その動作は前記請求項１，２，３とほぼ同
様となる。
【００２６】（請求項５の発明）請求項５の固体レーザ
装置の構成は、請求項４の発明とほぼ同様であるが、相
違点は、マイクロレンズに誘電体コーティングを施し、
その面をレーザ基本波長とレーザ２倍波長に対して反射
率を高く、且つ、半導体レーザ光波長に対して透過率を
高く設定することにより光共振器をマイクロレンズ端面
と非線形光学結晶端面とで形成することができる。その
際にはレーザ結晶の励起側端面の反射率・透過率設定は
レーザ基本波長，レーザ２倍波長，半導体レーザ光波長
に対して透過率を大きく設定することになる。また、そ
の動作に関しては基本的に請求項４の発明と同様にな
る。
装置の構成は、請求項４の発明とほぼ同様であるが、相
違点は、マイクロレンズに誘電体コーティングを施し、
その面をレーザ基本波長とレーザ２倍波長に対して反射
率を高く、且つ、半導体レーザ光波長に対して透過率を
高く設定することにより光共振器をマイクロレンズ端面
と非線形光学結晶端面とで形成することができる。その
際にはレーザ結晶の励起側端面の反射率・透過率設定は
レーザ基本波長，レーザ２倍波長，半導体レーザ光波長
に対して透過率を大きく設定することになる。また、そ
の動作に関しては基本的に請求項４の発明と同様にな
る。
【００２７】（請求項６の発明）請求項６の固体レーザ
装置は、請求項１，２，３の発明の第２高調波発生用非
線形光学結晶のレーザ出力側の端面にレーザ出力用のマ
イクロミラーを固着した構成となっている。これに伴っ
て、第２高調波発生用非線形光学結晶のレーザ出力側の
端面は誘電体コーティングによりレーザ基本波長，第２
高調波長共に透過率を高く設定している。また、このマ
イクロミラーは誘電体コーティングによりレーザ基本波
長に対して反射率を高く、第２高調波長に対しては透過
率を高く設定している。その動作は基本的には前記請求
項１，２，３と同様であるが、この場合レーザ共振器は
レーザ結晶の励起側端面とマイクロミラーによって形成
されているため、レーザ発振は上記共振器で発振が起こ
ることになる。
装置は、請求項１，２，３の発明の第２高調波発生用非
線形光学結晶のレーザ出力側の端面にレーザ出力用のマ
イクロミラーを固着した構成となっている。これに伴っ
て、第２高調波発生用非線形光学結晶のレーザ出力側の
端面は誘電体コーティングによりレーザ基本波長，第２
高調波長共に透過率を高く設定している。また、このマ
イクロミラーは誘電体コーティングによりレーザ基本波
長に対して反射率を高く、第２高調波長に対しては透過
率を高く設定している。その動作は基本的には前記請求
項１，２，３と同様であるが、この場合レーザ共振器は
レーザ結晶の励起側端面とマイクロミラーによって形成
されているため、レーザ発振は上記共振器で発振が起こ
ることになる。
【００２８】（請求項７の発明）請求項７の固体レーザ
装置は、前記請求項４，５，６の発明の各マイクロレン
ズやマイクロミラーのレーザ結晶や第２高調波発生用非
線形光学結晶との固着面に、少なくともレーザ光の通る
断面積の空洞を設け、固着している構成となっている。
この場合のレーザ共振器は前記請求項５，６と同様にレ
ーザ結晶の励起側端面とマイクロミラーとで構成されて
いる。その反射率も請求項５，６と同様に設定・構成さ
れている。また、その動作は前記請求項５，６の動作と
同様となる。
装置は、前記請求項４，５，６の発明の各マイクロレン
ズやマイクロミラーのレーザ結晶や第２高調波発生用非
線形光学結晶との固着面に、少なくともレーザ光の通る
断面積の空洞を設け、固着している構成となっている。
この場合のレーザ共振器は前記請求項５，６と同様にレ
ーザ結晶の励起側端面とマイクロミラーとで構成されて
いる。その反射率も請求項５，６と同様に設定・構成さ
れている。また、その動作は前記請求項５，６の動作と
同様となる。
【００２９】（実施例１）図１は、請求項１及び２に記
載の発明の実施例を説明するための要部構成図で、その
構成は、励起用半導体レーザ３１、半導体レーザ冷却用
Ｔ−Ｅクーラー３２，レーザ結晶３３，第２高調波発生
用非線形光学結晶３４で構成されている。ここで、レー
ザ結晶３３と第２高調波発生用非線形光学結晶３４は接
着用スペーサ３５を用いて一体化されている。その配置
は励起用半導体レーザ３１側より、励起用半導体レーザ
３１，レーザ結晶３３，第２高調波発生用非線形光学結
晶３４の順で配置されている。
載の発明の実施例を説明するための要部構成図で、その
構成は、励起用半導体レーザ３１、半導体レーザ冷却用
Ｔ−Ｅクーラー３２，レーザ結晶３３，第２高調波発生
用非線形光学結晶３４で構成されている。ここで、レー
ザ結晶３３と第２高調波発生用非線形光学結晶３４は接
着用スペーサ３５を用いて一体化されている。その配置
は励起用半導体レーザ３１側より、励起用半導体レーザ
３１，レーザ結晶３３，第２高調波発生用非線形光学結
晶３４の順で配置されている。
【００３０】次に、その構成部品について詳細に説明を
行う。励起用半導体レーザ３１は最大出力１Ｗの半導体
レーザを用いている。その発光中心波長は室温で８０９
ｎｍになっており、GaAs/AlGaAs系のものを使用してい
る。ここで半導体レーザの発光中心波長は素子温度に依
存するため、冷却用にＴ−Ｅクーラーを用い、レーザ結
晶３３の吸収波長に発光中心波長に合わせる様に制御し
ている。その発光サイズは１×１５０μｍであり、光学
系を通過することなくレーザ結晶３３に半導体レーザ３
１を近接させ、その励起を行っている。レーザ結晶３３
との間隔は約１００μｍであり、半導体レーザ光がほぼ
円形になる部分を利用してレーザ結晶３３の励起を行っ
ている。
行う。励起用半導体レーザ３１は最大出力１Ｗの半導体
レーザを用いている。その発光中心波長は室温で８０９
ｎｍになっており、GaAs/AlGaAs系のものを使用してい
る。ここで半導体レーザの発光中心波長は素子温度に依
存するため、冷却用にＴ−Ｅクーラーを用い、レーザ結
晶３３の吸収波長に発光中心波長に合わせる様に制御し
ている。その発光サイズは１×１５０μｍであり、光学
系を通過することなくレーザ結晶３３に半導体レーザ３
１を近接させ、その励起を行っている。レーザ結晶３３
との間隔は約１００μｍであり、半導体レーザ光がほぼ
円形になる部分を利用してレーザ結晶３３の励起を行っ
ている。
【００３１】レーザ結晶３３は、Ｎｄを１．０ａｔ％添
加したＹＶ０4結晶を使用している。そのサイズは光の
進行方向の厚みが１ｍｍ，アパーチャサイズは３×３ｍ
ｍ2となっている。このＮｄ：ＹＶ０4結晶は一軸性結晶
であり、そのｃ軸方向の誘導放出断面積が大きく、ｃ軸
方向の直線偏光発振が可能になる。その励起側の端面は
誘電体多層膜をコーティングすることにより、励起波長
である８０９ｎｍに対しては透過率を９８％程度に、レ
ーザ基本波長である１０６４ｎｍに対しては反射率を９
９．９％程度に、第２高調波長である５３２ｎｍに対し
ては反射率９８％程度に設定してある。また、第２高調
波発生用非線形光学結晶３４と隣接する面は、誘電体多
層膜によるコーティングは施しておらず、レーザ基本波
長である１０６４ｎｍと第２高調波長である５３２ｎｍ
に対しての反射率・透過率はフレネル反射によるもので
設定されている。
加したＹＶ０4結晶を使用している。そのサイズは光の
進行方向の厚みが１ｍｍ，アパーチャサイズは３×３ｍ
ｍ2となっている。このＮｄ：ＹＶ０4結晶は一軸性結晶
であり、そのｃ軸方向の誘導放出断面積が大きく、ｃ軸
方向の直線偏光発振が可能になる。その励起側の端面は
誘電体多層膜をコーティングすることにより、励起波長
である８０９ｎｍに対しては透過率を９８％程度に、レ
ーザ基本波長である１０６４ｎｍに対しては反射率を９
９．９％程度に、第２高調波長である５３２ｎｍに対し
ては反射率９８％程度に設定してある。また、第２高調
波発生用非線形光学結晶３４と隣接する面は、誘電体多
層膜によるコーティングは施しておらず、レーザ基本波
長である１０６４ｎｍと第２高調波長である５３２ｎｍ
に対しての反射率・透過率はフレネル反射によるもので
設定されている。
【００３２】第２高調波発生用非線形光学結晶３４はＫ
ＴＰ（ＫＴｉＰ０4）結晶を使用している。そのサイズ
は光の進行方向の厚みが１ｍｍ，アパーチャサイズは３
×３ｍｍ2となっている。レーザ基本波である波長１０
６４ｎｍのタイプII位相整合をとるために、ＫＴＰ結晶
はθ＝９０°，φ＝２３．４°にカットしている。ま
た、その配置はタイプII位相整合のためにＫＴＰ結晶の
ｃ軸をＮｄ：ＹＶ０4結晶のｃ軸と４５°傾けて配置し
ている。ＫＴＰ結晶の両端には誘電体多層膜によるコー
ティングが施されており、レーザ結晶３３と隣接する側
の端面は、レーザ基本波長である１０６４ｎｍと第２高
調波長である５３２ｎｍに対して透過率が９９．５％程
度となるように設定し、レーザ出力側の端面は、レーザ
基本波長である１０６４ｎｍに対しては反射率９９．９
％程度に、第２高調波長である５３２ｎｍに対しては透
過率を９５％程度に設定してある。
ＴＰ（ＫＴｉＰ０4）結晶を使用している。そのサイズ
は光の進行方向の厚みが１ｍｍ，アパーチャサイズは３
×３ｍｍ2となっている。レーザ基本波である波長１０
６４ｎｍのタイプII位相整合をとるために、ＫＴＰ結晶
はθ＝９０°，φ＝２３．４°にカットしている。ま
た、その配置はタイプII位相整合のためにＫＴＰ結晶の
ｃ軸をＮｄ：ＹＶ０4結晶のｃ軸と４５°傾けて配置し
ている。ＫＴＰ結晶の両端には誘電体多層膜によるコー
ティングが施されており、レーザ結晶３３と隣接する側
の端面は、レーザ基本波長である１０６４ｎｍと第２高
調波長である５３２ｎｍに対して透過率が９９．５％程
度となるように設定し、レーザ出力側の端面は、レーザ
基本波長である１０６４ｎｍに対しては反射率９９．９
％程度に、第２高調波長である５３２ｎｍに対しては透
過率を９５％程度に設定してある。
【００３３】また、レーザ結晶３３と非線形光学結晶３
４との接着は、光透過性の接着剤を使用しており、スペ
ーサ３５として３×３ｍｍ2で厚さ０．１ｍｍ程度のガ
ラス板の中心に直径２ｍｍ程度の穴を開けたものを使用
している。これによってレーザ共振器に接着剤が存在せ
ず、共振器内部損失を受けることなく、レーザ特性自体
を悪化させることが無くなる。
４との接着は、光透過性の接着剤を使用しており、スペ
ーサ３５として３×３ｍｍ2で厚さ０．１ｍｍ程度のガ
ラス板の中心に直径２ｍｍ程度の穴を開けたものを使用
している。これによってレーザ共振器に接着剤が存在せ
ず、共振器内部損失を受けることなく、レーザ特性自体
を悪化させることが無くなる。
【００３４】上記小型固体レーザ装置は、レーザ結晶３
３中に励起用半導体レーザ光を入射させることにより、
レーザ結晶３３より発光する波長１０６４ｎｍの蛍光
を、光共振器を構成することにより選択的に誘導放出を
起こさせ、レーザ基本波の発振が行われる。ここで、共
振器内部に第２高調波発生用の非線形光学結晶３４を位
相整合角度に配置し、且つ、レーザ基本波長に対しては
共振器ミラーの反射率を極力高くし、共振器内部にレー
ザ基本波を閉じこめるような構成とする。このようにす
ることで、共振器内部に存在するレーザ基本波の高い光
強度を利用し、非線形光学結晶３４による第２高調波変
換を行うことができる。このため、共振器外部に第２高
調波発生用非線形光学結晶を配置する場合よりも変換効
率を高くすることができる。
３中に励起用半導体レーザ光を入射させることにより、
レーザ結晶３３より発光する波長１０６４ｎｍの蛍光
を、光共振器を構成することにより選択的に誘導放出を
起こさせ、レーザ基本波の発振が行われる。ここで、共
振器内部に第２高調波発生用の非線形光学結晶３４を位
相整合角度に配置し、且つ、レーザ基本波長に対しては
共振器ミラーの反射率を極力高くし、共振器内部にレー
ザ基本波を閉じこめるような構成とする。このようにす
ることで、共振器内部に存在するレーザ基本波の高い光
強度を利用し、非線形光学結晶３４による第２高調波変
換を行うことができる。このため、共振器外部に第２高
調波発生用非線形光学結晶を配置する場合よりも変換効
率を高くすることができる。
【００３５】ここで、上記小型固体レーザ装置は、レー
ザ結晶３３と第２高調波発生用非線形光学結晶３４が一
体化され、且つ、その両端で光共振器を構成しているこ
とと、その接着面にスペーサ３５を用い、レーザ光の通
過する部分のみ空洞にし、且つ、そのレーザ結晶端面
は、光学研磨のみの構成を取っていることが特徴であ
る。レーザ結晶と第２高調波発生用非線形光学結晶を一
体化し、且つ、その両端で光共振器を構成していること
により、結晶間のアライメントが不要になり、その後の
組立工程が簡略化されている。
ザ結晶３３と第２高調波発生用非線形光学結晶３４が一
体化され、且つ、その両端で光共振器を構成しているこ
とと、その接着面にスペーサ３５を用い、レーザ光の通
過する部分のみ空洞にし、且つ、そのレーザ結晶端面
は、光学研磨のみの構成を取っていることが特徴であ
る。レーザ結晶と第２高調波発生用非線形光学結晶を一
体化し、且つ、その両端で光共振器を構成していること
により、結晶間のアライメントが不要になり、その後の
組立工程が簡略化されている。
【００３６】また、接着面にスペーサを用い、レーザ光
の通過する部分のみ空洞にし、且つ、そのレーザ結晶端
面は光学研磨のみの構成を取っていることにより、レー
ザ結晶の光学研磨のみの端面では屈折率差によるフレネ
ル反射が起こることになる。このことによって、構成す
る光共振器のほぼ中間部分にミラーを配置した構成とな
り、共振器長で規定される自由スペクトル間隔が２組の
共振器の自由スペクトル間隔の最小公倍数となり、許容
される縦モード間隔が大きくなる。このことによって、
２枚のミラーによる光共振器の場合と比較し縦モード本
数が減少し、縦モード品質が良化するだけでなく、第２
高調波への変換効率も大きくなり、全体としての効率が
大きくなった。
の通過する部分のみ空洞にし、且つ、そのレーザ結晶端
面は光学研磨のみの構成を取っていることにより、レー
ザ結晶の光学研磨のみの端面では屈折率差によるフレネ
ル反射が起こることになる。このことによって、構成す
る光共振器のほぼ中間部分にミラーを配置した構成とな
り、共振器長で規定される自由スペクトル間隔が２組の
共振器の自由スペクトル間隔の最小公倍数となり、許容
される縦モード間隔が大きくなる。このことによって、
２枚のミラーによる光共振器の場合と比較し縦モード本
数が減少し、縦モード品質が良化するだけでなく、第２
高調波への変換効率も大きくなり、全体としての効率が
大きくなった。
【００３７】（実施例２）図２は、請求項３の発明の実
施例を説明するための図で、その構成は、励起用半導体
レーザ４１，半導体レーザ冷却用Ｔ−Ｅクーラー４２，
レーザ結晶４３，第２高調波発生用非線形光学結晶４４
で構成されている。ここでレーザ結晶４３と第２高調波
発生用非線形光学結晶４４は接着用スペーサ４５を用い
て一体化されている。その配置は励起用半導体レーザ側
より、励起用半導体レーザ４１，レーザ結晶４３，第２
高調波発生用非線形光学結晶４４の順で配置されてい
る。
施例を説明するための図で、その構成は、励起用半導体
レーザ４１，半導体レーザ冷却用Ｔ−Ｅクーラー４２，
レーザ結晶４３，第２高調波発生用非線形光学結晶４４
で構成されている。ここでレーザ結晶４３と第２高調波
発生用非線形光学結晶４４は接着用スペーサ４５を用い
て一体化されている。その配置は励起用半導体レーザ側
より、励起用半導体レーザ４１，レーザ結晶４３，第２
高調波発生用非線形光学結晶４４の順で配置されてい
る。
【００３８】次に、その構成部品について詳細に説明を
行う。励起用半導体レーザ４１は最大出力１Ｗの半導体
レーザを用いている。その発光中心波長は室温で８０９
ｎｍになっており、GaAs/AlGaAs系の物を使用してい
る。ここで半導体レーザの発光中心波長は素子温度に依
存するため、冷却用にＴ−Ｅクーラー４２を用い、レー
ザ結晶４３の吸収波長に発光中心波長を合わせる様に制
御している。その発光サイズは１×１５０μｍであり、
光学系を通過することなくレーザ結晶４３に半導体レー
ザ４１を近接させ、その励起を行っている。レーザ結晶
４３との間隔は約１００μｍであり、半導体レーザ光が
ほぼ円形になる部分を利用してレーザ結晶４３の励起を
行っている。
行う。励起用半導体レーザ４１は最大出力１Ｗの半導体
レーザを用いている。その発光中心波長は室温で８０９
ｎｍになっており、GaAs/AlGaAs系の物を使用してい
る。ここで半導体レーザの発光中心波長は素子温度に依
存するため、冷却用にＴ−Ｅクーラー４２を用い、レー
ザ結晶４３の吸収波長に発光中心波長を合わせる様に制
御している。その発光サイズは１×１５０μｍであり、
光学系を通過することなくレーザ結晶４３に半導体レー
ザ４１を近接させ、その励起を行っている。レーザ結晶
４３との間隔は約１００μｍであり、半導体レーザ光が
ほぼ円形になる部分を利用してレーザ結晶４３の励起を
行っている。
【００３９】レーザ結晶４３はＮｄを２．０ａｔ％添加
したＹＶ０4結晶を使用している。そのサイズは光の進
行方向の厚みが０．５ｍｍ，アパーチャサイズは３×３
ｍｍ2となっている。このＮｄ：ＹＶ０4結晶は一軸性結
晶であり、そのｃ軸方向の誘導放出断面積が大きく、ｃ
軸方向の直線偏光発振が可能になる。その励起側の端面
は誘電体多層膜をコーティングすることにより、励起波
長である８０９ｎｍに対しては透過率を９８％程度に、
レーザ基本波長である１０６４ｎｍに対しては反射率を
９９．９％程度に、第２高調波長である５３２ｎｍに対
しては反射率９８％程度に設定してある。また、第２高
調波発生用非線形光学結晶と隣接する面にも、誘電体多
層膜によるコーティングにより、レーザ基本波長である
１０６４ｎｍに対しては反射率が約３０％、第２高調波
長である５３２ｎｍに対して透過率９９．９％となるよ
うに設定してある。
したＹＶ０4結晶を使用している。そのサイズは光の進
行方向の厚みが０．５ｍｍ，アパーチャサイズは３×３
ｍｍ2となっている。このＮｄ：ＹＶ０4結晶は一軸性結
晶であり、そのｃ軸方向の誘導放出断面積が大きく、ｃ
軸方向の直線偏光発振が可能になる。その励起側の端面
は誘電体多層膜をコーティングすることにより、励起波
長である８０９ｎｍに対しては透過率を９８％程度に、
レーザ基本波長である１０６４ｎｍに対しては反射率を
９９．９％程度に、第２高調波長である５３２ｎｍに対
しては反射率９８％程度に設定してある。また、第２高
調波発生用非線形光学結晶と隣接する面にも、誘電体多
層膜によるコーティングにより、レーザ基本波長である
１０６４ｎｍに対しては反射率が約３０％、第２高調波
長である５３２ｎｍに対して透過率９９．９％となるよ
うに設定してある。
【００４０】第２高調波発生用非線形光学結晶４４はＫ
ＴＰ（ＫＴｉＰ０4）結晶を使用している。そのサイズ
は光の進行方向の厚みが１ｍｍ，アパーチャサイズは３
×３ｍｍ2となっている。レーザ基本波である波長１０
６４ｎｍのタイプII位相整合をとるために、ＫＴＰ結晶
はθ＝９０°，φ＝２３．４°にカットしている。ま
た、その配置はタイプII位相整合のためにＫＴＰ結晶の
ｃ軸をＮｄ：ＹＶ０4結晶のｃ軸と４５°傾けて配置し
ている。ＫＴＰ結晶の両端には誘電体多層膜によるコー
ティングが施されており、レーザ結晶４３と隣接する側
の端面は、レーザ基本波長である１０６４ｎｍと第２高
調波長である５３２ｎｍに対して透過率が９９．５％程
度となるように設定し、レーザ出力側の端面は、レーザ
基本波長である１０６４ｎｍに対しては反射率９９．９
％程度に、第２高調波長である５３２ｎｍに対しては透
過率を９５％程度に設定してある。
ＴＰ（ＫＴｉＰ０4）結晶を使用している。そのサイズ
は光の進行方向の厚みが１ｍｍ，アパーチャサイズは３
×３ｍｍ2となっている。レーザ基本波である波長１０
６４ｎｍのタイプII位相整合をとるために、ＫＴＰ結晶
はθ＝９０°，φ＝２３．４°にカットしている。ま
た、その配置はタイプII位相整合のためにＫＴＰ結晶の
ｃ軸をＮｄ：ＹＶ０4結晶のｃ軸と４５°傾けて配置し
ている。ＫＴＰ結晶の両端には誘電体多層膜によるコー
ティングが施されており、レーザ結晶４３と隣接する側
の端面は、レーザ基本波長である１０６４ｎｍと第２高
調波長である５３２ｎｍに対して透過率が９９．５％程
度となるように設定し、レーザ出力側の端面は、レーザ
基本波長である１０６４ｎｍに対しては反射率９９．９
％程度に、第２高調波長である５３２ｎｍに対しては透
過率を９５％程度に設定してある。
【００４１】また、レーザ結晶４３と非線形光学結晶４
４との接着は、光透過性の接着剤を使用しており、スペ
ーサ４５として３×３ｍｍ2で厚さ０．１ｍｍ程度のガ
ラス板の中心に直径２ｍｍ程度の穴を開けたものを使用
している。これによってレーザ共振器に接着剤が存在せ
ず、共振器内部損失を受けることなく、レーザ特性自体
を悪化させることが無くなる。
４との接着は、光透過性の接着剤を使用しており、スペ
ーサ４５として３×３ｍｍ2で厚さ０．１ｍｍ程度のガ
ラス板の中心に直径２ｍｍ程度の穴を開けたものを使用
している。これによってレーザ共振器に接着剤が存在せ
ず、共振器内部損失を受けることなく、レーザ特性自体
を悪化させることが無くなる。
【００４２】上記小型固体レーザ装置は、レーザ結晶４
３中に励起用半導体レーザ光を入射させることにより、
レーザ結晶４３より発光する波長１０６４ｎｍの蛍光
を、光共振器を構成することにより選択的に誘導放出を
起こさせ、レーザ基本波の発振が行われる。ここで、共
振器内部に第２高調波発生用の非線形光学結晶４４を位
相整合角度に配置し、且つ、レーザ基本波長に対しては
共振器ミラーの反射率を極力高くし、共振器内部にレー
ザ基本波を閉じこめるような構成とする。このようにす
ることで、共振器内部に存在するレーザ基本波の高い光
強度を利用し、非線形光学結晶による第２高調波変換を
行うことができる。このため、共振器外部に第２高調波
発生用非線形光学結晶を配置する場合よりも変換効率を
高くすることができる。
３中に励起用半導体レーザ光を入射させることにより、
レーザ結晶４３より発光する波長１０６４ｎｍの蛍光
を、光共振器を構成することにより選択的に誘導放出を
起こさせ、レーザ基本波の発振が行われる。ここで、共
振器内部に第２高調波発生用の非線形光学結晶４４を位
相整合角度に配置し、且つ、レーザ基本波長に対しては
共振器ミラーの反射率を極力高くし、共振器内部にレー
ザ基本波を閉じこめるような構成とする。このようにす
ることで、共振器内部に存在するレーザ基本波の高い光
強度を利用し、非線形光学結晶による第２高調波変換を
行うことができる。このため、共振器外部に第２高調波
発生用非線形光学結晶を配置する場合よりも変換効率を
高くすることができる。
【００４３】ここで上記小型固体レーザ装置は、レーザ
結晶４３と第２高調波発生用非線形光学結晶４４が一体
化され、且つ、その両端で光共振器を構成していること
と、その接着面にスペーサ４５を用い、レーザ光の通過
する部分のみ空洞にし、且つ、そのレーザ結晶端面に部
分反射率を持たせていることが特徴である。レーザ結晶
４３と第２高調波発生用非線形光学結晶４４を一体化
し、且つ、その両端で光共振器を構成していることによ
り、結晶間のアライメントが不要になり、その後の組立
工程が簡略化されている。また、接着面にスペーサ４５
を用い、レーザ光の通過する部分のみ空洞にし、且つ、
そのレーザ結晶端面はレーザ基本波に対して約３０％の
部分反射率を持つ様に設定している。このことによっ
て、構成する光共振器のほぼ中間部分にミラーを配置し
た構成となり、共振器長で規定される自由スペクトル間
隔が２組の共振器の自由スペクトル間隔の最小公倍数と
なり、許容される縦モード間隔が大きくなる。このこと
によって、２枚のミラーによる光共振器の場合と比較し
縦モード本数が減少し、縦モード品質が良化するだけで
なく、第２高調波への変換効率も大きくなり、全体とし
ての効率が大きくなった。
結晶４３と第２高調波発生用非線形光学結晶４４が一体
化され、且つ、その両端で光共振器を構成していること
と、その接着面にスペーサ４５を用い、レーザ光の通過
する部分のみ空洞にし、且つ、そのレーザ結晶端面に部
分反射率を持たせていることが特徴である。レーザ結晶
４３と第２高調波発生用非線形光学結晶４４を一体化
し、且つ、その両端で光共振器を構成していることによ
り、結晶間のアライメントが不要になり、その後の組立
工程が簡略化されている。また、接着面にスペーサ４５
を用い、レーザ光の通過する部分のみ空洞にし、且つ、
そのレーザ結晶端面はレーザ基本波に対して約３０％の
部分反射率を持つ様に設定している。このことによっ
て、構成する光共振器のほぼ中間部分にミラーを配置し
た構成となり、共振器長で規定される自由スペクトル間
隔が２組の共振器の自由スペクトル間隔の最小公倍数と
なり、許容される縦モード間隔が大きくなる。このこと
によって、２枚のミラーによる光共振器の場合と比較し
縦モード本数が減少し、縦モード品質が良化するだけで
なく、第２高調波への変換効率も大きくなり、全体とし
ての効率が大きくなった。
【００４４】（実施例３）図３は、請求項４及び５の発
明の実施例を説明するための図で、その構成は、励起用
半導体レーザ５１、半導体レーザ冷却用Ｔ−Ｅクーラー
５２，マイクロレンズ５３，レーザ結晶５４，第２高調
波発生用非線形光学結晶５５で構成されている。ここで
マイクロレンズ５３とレーザ結晶５４，レーザ結晶５４
と第２高調波発生用非線形光学結晶５５はそれぞれ接着
用スペーサ５６を用いて一体化されている。その配置は
励起用半導体レーザ側より、励起用半導体レーザ５１，
マイクロレンズ５３，レーザ結晶５４，第２高調波発生
用非線形光学結晶５５の順で配置されている。
明の実施例を説明するための図で、その構成は、励起用
半導体レーザ５１、半導体レーザ冷却用Ｔ−Ｅクーラー
５２，マイクロレンズ５３，レーザ結晶５４，第２高調
波発生用非線形光学結晶５５で構成されている。ここで
マイクロレンズ５３とレーザ結晶５４，レーザ結晶５４
と第２高調波発生用非線形光学結晶５５はそれぞれ接着
用スペーサ５６を用いて一体化されている。その配置は
励起用半導体レーザ側より、励起用半導体レーザ５１，
マイクロレンズ５３，レーザ結晶５４，第２高調波発生
用非線形光学結晶５５の順で配置されている。
【００４５】次に、その構成部品について詳細に説明を
行う。励起用半導体レーザ５１は最大出力Ｗの半導体レ
ーザを用いている。その発光中心波長は室温で８０９ｎ
ｍになっており、GaAs/AlGaAs系の物を使用している。
ここで半導体レーザ５１の発光中心波長は素子温度に依
存するため、冷却用にＴ−Ｅクーラー５２を用い、レー
ザ結晶５４の吸収波長に発光中心波長を合うように制御
している。その発光サイズは１×１５０μｍであり、以
下に示しているマイクロレンズによって集光し、レーザ
結晶５４に入射させている。マイクロレンズ５３との間
隔は約１００μｍであり、このようにすることで、レー
ザ結晶５４のほぼ中心位置で半導体レーザ光が集光する
ようになる。
行う。励起用半導体レーザ５１は最大出力Ｗの半導体レ
ーザを用いている。その発光中心波長は室温で８０９ｎ
ｍになっており、GaAs/AlGaAs系の物を使用している。
ここで半導体レーザ５１の発光中心波長は素子温度に依
存するため、冷却用にＴ−Ｅクーラー５２を用い、レー
ザ結晶５４の吸収波長に発光中心波長を合うように制御
している。その発光サイズは１×１５０μｍであり、以
下に示しているマイクロレンズによって集光し、レーザ
結晶５４に入射させている。マイクロレンズ５３との間
隔は約１００μｍであり、このようにすることで、レー
ザ結晶５４のほぼ中心位置で半導体レーザ光が集光する
ようになる。
【００４６】マイクロレンズ５３は、約１ｍｍ程度の厚
みの光学ガラス材料を使用し、フォトリソ工程とエッチ
ング工程を行い、半導体レーザの広がり角の大きい方向
に曲率半径１８０μｍ，広がり角の小さい方向に曲率半
径１５０μｍの凸面を形成したものである。このような
形状にすることによって、レーザ結晶中心で半導体レー
ザ光がほぼ円形になり、ほぼ円形の出力光が得られるよ
うになる。また、レンズ表面には誘電体多層膜コーティ
ングが施してあり、半導体レーザ側の面は、レーザ基本
波，レーザ波共に反射率９９．９％となるように設定
し、半導体レーザ光に対しては透過率９８％となるよう
に設定してある。また、レーザ結晶側の面は、レーザ基
本波，レーザ２倍波，半導体レーザ光に対して透過率が
９９．９％となるように設定してある。このように反射
率，透過率を設定することによって、半導体レーザ光を
集光するレンズと光共振器ミラーとしての機能を満たす
ようになる。
みの光学ガラス材料を使用し、フォトリソ工程とエッチ
ング工程を行い、半導体レーザの広がり角の大きい方向
に曲率半径１８０μｍ，広がり角の小さい方向に曲率半
径１５０μｍの凸面を形成したものである。このような
形状にすることによって、レーザ結晶中心で半導体レー
ザ光がほぼ円形になり、ほぼ円形の出力光が得られるよ
うになる。また、レンズ表面には誘電体多層膜コーティ
ングが施してあり、半導体レーザ側の面は、レーザ基本
波，レーザ波共に反射率９９．９％となるように設定
し、半導体レーザ光に対しては透過率９８％となるよう
に設定してある。また、レーザ結晶側の面は、レーザ基
本波，レーザ２倍波，半導体レーザ光に対して透過率が
９９．９％となるように設定してある。このように反射
率，透過率を設定することによって、半導体レーザ光を
集光するレンズと光共振器ミラーとしての機能を満たす
ようになる。
【００４７】レーザ結晶５４はＮｄを２．０ａｔ％添加
したＹＶ０4結晶を使用している。そのサイズは光の進
行方向の厚みが０．５ｍｍ，アパーチャサイズは３×３
ｍｍ2となっている。このＮｄ：ＹＶ０4結晶は一軸性結
晶であり、そのｃ軸方向の誘導放出断面積が大きく、ｃ
軸方向の直線偏光発振が可能になる。その励起側の端面
は誘電体多層膜をコーティングすることにより、励起波
長である８０９ｎｍに対しては透過率を９８％程度に、
レーザ基本波長である１０６４ｎｍに対しては反射率を
３０％程度に、第２高調波長である５３２ｎｍに対して
は透過率を９８％程度に設定してある。また第２高調波
発生用非線形光学結晶５５と隣接する面は、誘電体多層
膜によるコーティングにより、励起波長である８０９ｎ
ｍに対しては反射率を９８％程度に、レーザ基本波長で
ある１０６４ｎｍに対しては反射率を３０％程度に、第
２高調波長である５３２ｎｍに対しては透過率を９８％
程度に設定してある。
したＹＶ０4結晶を使用している。そのサイズは光の進
行方向の厚みが０．５ｍｍ，アパーチャサイズは３×３
ｍｍ2となっている。このＮｄ：ＹＶ０4結晶は一軸性結
晶であり、そのｃ軸方向の誘導放出断面積が大きく、ｃ
軸方向の直線偏光発振が可能になる。その励起側の端面
は誘電体多層膜をコーティングすることにより、励起波
長である８０９ｎｍに対しては透過率を９８％程度に、
レーザ基本波長である１０６４ｎｍに対しては反射率を
３０％程度に、第２高調波長である５３２ｎｍに対して
は透過率を９８％程度に設定してある。また第２高調波
発生用非線形光学結晶５５と隣接する面は、誘電体多層
膜によるコーティングにより、励起波長である８０９ｎ
ｍに対しては反射率を９８％程度に、レーザ基本波長で
ある１０６４ｎｍに対しては反射率を３０％程度に、第
２高調波長である５３２ｎｍに対しては透過率を９８％
程度に設定してある。
【００４８】第２高調波発生用非線形光学結晶５５はＫ
ＴＰ（ＫＴｉＰ０4）結晶を使用している。そのサイズ
は光の進行方向の厚みが１ｍｍ，アパーチャサイズは３
×３ｍｍ2となっている。レーザ基本波である波長１０
６４ｎｍのタイプII位相整合をとるために、ＫＴＰ結晶
はθ＝９０°，φ＝２３．４°にカットしている。ま
た、その配置はタイプII位相整合のためにＫＴＰ結晶の
ｃ軸をＮｄ：ＹＶ０4結晶のｃ軸と４５°傾けて配置し
ている。ＫＴＰ結晶の両端には誘電体多層膜によるコー
ティングが施されており、レーザ結晶５４と隣接する側
の端面は、レーザ基本波長である１０６４ｎｍと第２高
調波長である５３２ｎｍに対して透過率が９９．５％程
度となるように設定し、レーザ出力側の端面は、レーザ
基本波長である１０６４ｎｍに対しては反射率９９．９
％程度に、第２高調波長である５３２ｎｍに対しては透
過率を９５％程度に設定してある。
ＴＰ（ＫＴｉＰ０4）結晶を使用している。そのサイズ
は光の進行方向の厚みが１ｍｍ，アパーチャサイズは３
×３ｍｍ2となっている。レーザ基本波である波長１０
６４ｎｍのタイプII位相整合をとるために、ＫＴＰ結晶
はθ＝９０°，φ＝２３．４°にカットしている。ま
た、その配置はタイプII位相整合のためにＫＴＰ結晶の
ｃ軸をＮｄ：ＹＶ０4結晶のｃ軸と４５°傾けて配置し
ている。ＫＴＰ結晶の両端には誘電体多層膜によるコー
ティングが施されており、レーザ結晶５４と隣接する側
の端面は、レーザ基本波長である１０６４ｎｍと第２高
調波長である５３２ｎｍに対して透過率が９９．５％程
度となるように設定し、レーザ出力側の端面は、レーザ
基本波長である１０６４ｎｍに対しては反射率９９．９
％程度に、第２高調波長である５３２ｎｍに対しては透
過率を９５％程度に設定してある。
【００４９】また、レーザ結晶５４と非線形光学結晶５
５との接着は、光透過性の接着剤を使用しており、スペ
ーサ５６として３×３ｍｍ2で厚さ０．１ｍｍ程度のガ
ラス板の中心に直径２ｍｍ程度の穴を開けたものを使用
している。これによってレーザ共振器に接着剤が存在せ
ず、共振器内部損失を受けることなく、レーザ特性自体
を悪化させることが無くなる。
５との接着は、光透過性の接着剤を使用しており、スペ
ーサ５６として３×３ｍｍ2で厚さ０．１ｍｍ程度のガ
ラス板の中心に直径２ｍｍ程度の穴を開けたものを使用
している。これによってレーザ共振器に接着剤が存在せ
ず、共振器内部損失を受けることなく、レーザ特性自体
を悪化させることが無くなる。
【００５０】上記小型固体レーザ装置は、レーザ結晶中
に励起用半導体レーザ光を入射させることにより、レー
ザ結晶より発光する波長１０６４ｎｍの蛍光を、光共振
器を構成することにより選択的に誘導放出を起こさせ、
レーザ基本波の発振が行われる。ここで、半導体レーザ
光を効率良くレーザ結晶に入射させるために、半導体レ
ーザとレーザ結晶の間にマイクロレンズ兼共振器ミラー
を配置していることにより、レーザ横モードが改善され
ることと、共振器内部に第２高調波発生用の非線形光学
結晶を位相整合角度に配置し、且つ、レーザ基本波長に
対しては共振器ミラーの反射率を極力高くし、共振器内
部にレーザ基本波を閉じこめるような構成とする。この
ようにすることで、共振器内部に存在するレーザ基本波
の高い光強度を利用し、非線形光学結晶による第２高調
波変換を行うことができる。このため、共振器外部に第
２高調波発生用非線形光学結晶を配置する場合よりも変
換効率を高くすることができる。
に励起用半導体レーザ光を入射させることにより、レー
ザ結晶より発光する波長１０６４ｎｍの蛍光を、光共振
器を構成することにより選択的に誘導放出を起こさせ、
レーザ基本波の発振が行われる。ここで、半導体レーザ
光を効率良くレーザ結晶に入射させるために、半導体レ
ーザとレーザ結晶の間にマイクロレンズ兼共振器ミラー
を配置していることにより、レーザ横モードが改善され
ることと、共振器内部に第２高調波発生用の非線形光学
結晶を位相整合角度に配置し、且つ、レーザ基本波長に
対しては共振器ミラーの反射率を極力高くし、共振器内
部にレーザ基本波を閉じこめるような構成とする。この
ようにすることで、共振器内部に存在するレーザ基本波
の高い光強度を利用し、非線形光学結晶による第２高調
波変換を行うことができる。このため、共振器外部に第
２高調波発生用非線形光学結晶を配置する場合よりも変
換効率を高くすることができる。
【００５１】ここで、上記固体レーザ装置は、マイクロ
レンズ兼共振器ミラー５３とレーザ結晶５４と第２高調
波発生用非線形光学結晶５５が一体化され、且つ、マイ
クロレンズの半導体レーザ側の面と第２高調波発生用非
線形光学結晶のレーザ光出力側端面とで光共振器を構成
していることと、それぞれの接着面にスペーサ５６を用
い、レーザ光の通過する部分のみ空洞にしていることが
特徴である。マイクロレンズ兼共振器ミラーとレーザ結
晶と第２高調波発生用非線形光学結晶を一体化し、且
つ、マイクロレンズの半導体レーザ側の面と第２高調波
発生用非線形光学結晶のレーザ光出力側端面とで光共振
器を構成していることにより、結晶間や光学系のアライ
メントが不要になり、その後の組立行程が簡略化されて
いる。また、接着面にスペーサ５６を用い、レーザ光の
通過する部分のみを空洞にし、且つ、そのレーザ結晶端
面には部分反射率を設けていることにより、構成する光
共振器の中間部分にエタロンを配置したことと等価な構
成となり、共振器長で規定される自由スペクトル間隔が
２組の共振器の自由スペクトル間隔の最小公倍数とな
り、許容される縦モード間隔が大きくなる。このことに
よって、２枚のミラーによる光共振器の場合と比較し、
縦モード本数が減少し、縦モード品質が良化するだけで
なく、第２高調波への変換効率も大きくなり、全体とし
ての効率が大きくなった。
レンズ兼共振器ミラー５３とレーザ結晶５４と第２高調
波発生用非線形光学結晶５５が一体化され、且つ、マイ
クロレンズの半導体レーザ側の面と第２高調波発生用非
線形光学結晶のレーザ光出力側端面とで光共振器を構成
していることと、それぞれの接着面にスペーサ５６を用
い、レーザ光の通過する部分のみ空洞にしていることが
特徴である。マイクロレンズ兼共振器ミラーとレーザ結
晶と第２高調波発生用非線形光学結晶を一体化し、且
つ、マイクロレンズの半導体レーザ側の面と第２高調波
発生用非線形光学結晶のレーザ光出力側端面とで光共振
器を構成していることにより、結晶間や光学系のアライ
メントが不要になり、その後の組立行程が簡略化されて
いる。また、接着面にスペーサ５６を用い、レーザ光の
通過する部分のみを空洞にし、且つ、そのレーザ結晶端
面には部分反射率を設けていることにより、構成する光
共振器の中間部分にエタロンを配置したことと等価な構
成となり、共振器長で規定される自由スペクトル間隔が
２組の共振器の自由スペクトル間隔の最小公倍数とな
り、許容される縦モード間隔が大きくなる。このことに
よって、２枚のミラーによる光共振器の場合と比較し、
縦モード本数が減少し、縦モード品質が良化するだけで
なく、第２高調波への変換効率も大きくなり、全体とし
ての効率が大きくなった。
【００５２】（実施例４）図４は、請求項６及び７の発
明の実施例を説明するための要部構成図で、その構成
は、励起用半導体レーザ６１，半導体レーザ冷却用Ｔ−
Ｅクーラー６２，マイクロレンズ６３，レーザ結晶６
４，第２高調波発生用非線形光学結晶６５，出力用マイ
クロミラー６６で構成されている。ここでマイクロレン
ズ６３とレーザ結晶６４，レーザ結晶６４と第２高調波
発生用非線形光学結晶６５，第２高調波発生用非線形光
学結晶６５と出力用マイクロミラー６６のそれぞれは接
着用スペーサ６７を用いて一体化されている。その配置
は励起用半導体レーザ側より、励起用半導体レーザ６
１，マイクロレンズ６３，レーザ結晶６４，第２高調波
発生用非線形光学結晶６５，出力用マイクロミラー６６
の順で配置されている。
明の実施例を説明するための要部構成図で、その構成
は、励起用半導体レーザ６１，半導体レーザ冷却用Ｔ−
Ｅクーラー６２，マイクロレンズ６３，レーザ結晶６
４，第２高調波発生用非線形光学結晶６５，出力用マイ
クロミラー６６で構成されている。ここでマイクロレン
ズ６３とレーザ結晶６４，レーザ結晶６４と第２高調波
発生用非線形光学結晶６５，第２高調波発生用非線形光
学結晶６５と出力用マイクロミラー６６のそれぞれは接
着用スペーサ６７を用いて一体化されている。その配置
は励起用半導体レーザ側より、励起用半導体レーザ６
１，マイクロレンズ６３，レーザ結晶６４，第２高調波
発生用非線形光学結晶６５，出力用マイクロミラー６６
の順で配置されている。
【００５３】次に、その構成部品について詳細に説明を
行う。励起用半導体レーザ６１は、最大出力１Ｗの半導
体レーザを用いている。その発光中心波長は室温で８０
９ｎｍになっており、GaAs/AlGaAs系のものを使用して
いる。ここで半導体レーザ６１の発光中心波長は素子温
度に依存するため、冷却用にＴ−Ｅクーラー６２を用
い、レーザ結晶６４の吸収波長に発光中心波長を合わせ
る様に制御している。その発光サイズは１×５０μｍで
あり、以下に示しているマイクロレンズ６３によって集
光し、レーザ結晶６４に入射させている。マイクロレン
ズ６３との間隔は約１００μｍであり、このようにする
ことで、レーザ結晶６４のほぼ中心位置で半導体レーザ
光が集光するようになる。
行う。励起用半導体レーザ６１は、最大出力１Ｗの半導
体レーザを用いている。その発光中心波長は室温で８０
９ｎｍになっており、GaAs/AlGaAs系のものを使用して
いる。ここで半導体レーザ６１の発光中心波長は素子温
度に依存するため、冷却用にＴ−Ｅクーラー６２を用
い、レーザ結晶６４の吸収波長に発光中心波長を合わせ
る様に制御している。その発光サイズは１×５０μｍで
あり、以下に示しているマイクロレンズ６３によって集
光し、レーザ結晶６４に入射させている。マイクロレン
ズ６３との間隔は約１００μｍであり、このようにする
ことで、レーザ結晶６４のほぼ中心位置で半導体レーザ
光が集光するようになる。
【００５４】マイクロレンズ６３は、約１ｍｍ程度の厚
みの光学ガラス材料を使用し、フォトリソ工程とエッチ
ング工程を行い、半導体レーザ６１の広がり角の大きい
方向に曲率半径１８０μｍ、広がり角の小さい方向に曲
率半径１５０μｍの凸面を形成したものである。このよ
うな形状にすることによって、レーザ結晶中心で半導体
レーザ光がほぼ円形になり、ほぼ円形の出力光が得られ
るようになる。またレンズ表面には誘電体多層膜コーテ
ィングが施してあり、両端面共に半導体レーザ光である
波長８０９ｎｍに対して透過率９８％としてある。
みの光学ガラス材料を使用し、フォトリソ工程とエッチ
ング工程を行い、半導体レーザ６１の広がり角の大きい
方向に曲率半径１８０μｍ、広がり角の小さい方向に曲
率半径１５０μｍの凸面を形成したものである。このよ
うな形状にすることによって、レーザ結晶中心で半導体
レーザ光がほぼ円形になり、ほぼ円形の出力光が得られ
るようになる。またレンズ表面には誘電体多層膜コーテ
ィングが施してあり、両端面共に半導体レーザ光である
波長８０９ｎｍに対して透過率９８％としてある。
【００５５】レーザ結晶６４はＮｄを１．０ａｔ％添加
したＮｄ：ＹＶ０4結晶を使用している。そのサイズは
光の進行方向の厚みが０．５ｍｍ，アパーチャサイズは
３×３ｍｍ2となっている。このＮｄ：ＹＶ０4結晶は一
軸性結晶であり、そのｃ軸方向の誘導放出断面積が大き
く、ｃ軸方向の直線偏光発振が可能になる。その励起側
の端面は誘電体多層膜をコーティングすることにより、
励起波長である８０９ｎｍに対しては透過率を９８％程
度に、レーザ基本波長である１０６４ｎｍに対しては反
射率を９９．９％程度に、第２高調波長である５３２ｎ
ｍに対しては反射率を９８％程度に設定してある。ま
た、第２高調波発生用非線形光学結晶６５と隣接する面
にも誘電体多層膜によるコーティングを施しており、レ
ーザ基本波長である１０６４ｎｍ対しては反射率が１０
％程度に、第２高調波長である５３２ｎｍに対しては透
過率が９８％程度となるように、且つ、励起波長である
波長８０９ｎｍに対しては反射率を９９％程度となるよ
うに設定している。特に励起波長に関してはこのような
コーティングを施すことにより、レーザ結晶を往復する
半導体レーザ光を吸収できるために、結晶の厚さ自身を
薄くすることができる。
したＮｄ：ＹＶ０4結晶を使用している。そのサイズは
光の進行方向の厚みが０．５ｍｍ，アパーチャサイズは
３×３ｍｍ2となっている。このＮｄ：ＹＶ０4結晶は一
軸性結晶であり、そのｃ軸方向の誘導放出断面積が大き
く、ｃ軸方向の直線偏光発振が可能になる。その励起側
の端面は誘電体多層膜をコーティングすることにより、
励起波長である８０９ｎｍに対しては透過率を９８％程
度に、レーザ基本波長である１０６４ｎｍに対しては反
射率を９９．９％程度に、第２高調波長である５３２ｎ
ｍに対しては反射率を９８％程度に設定してある。ま
た、第２高調波発生用非線形光学結晶６５と隣接する面
にも誘電体多層膜によるコーティングを施しており、レ
ーザ基本波長である１０６４ｎｍ対しては反射率が１０
％程度に、第２高調波長である５３２ｎｍに対しては透
過率が９８％程度となるように、且つ、励起波長である
波長８０９ｎｍに対しては反射率を９９％程度となるよ
うに設定している。特に励起波長に関してはこのような
コーティングを施すことにより、レーザ結晶を往復する
半導体レーザ光を吸収できるために、結晶の厚さ自身を
薄くすることができる。
【００５６】第２高調波発生用非線形光学結晶６５は、
ＫＴＰ（ＫＴｉＰ０4）結晶を使用している。そのサイ
ズは光の進行方向の厚みが１ｍｍ，アパーチャサイズは
３×３ｍｍ2となっている。レーザ基本波である波長１
０６４ｎｍのタイプII位相整合をとるために、ＫＴＰ結
晶はθ＝９０°，φ＝２３．４°にカットしてある。ま
た、その配置はタイプII位相整合のためにＫＴＰ結晶の
ｃ軸をＮｄ：ＹＶ０4結晶のｃ軸と４５°傾けて配置し
ている。ＫＴＰ結晶の両端には誘電体多層膜によるコー
ティングが施されており、両端ともにレーザ基本波であ
る１０６４ｎｍと第２高調波長である５３２ｎｍに対し
て透過率が９９．５％程度となるように設定してある。
ＫＴＰ（ＫＴｉＰ０4）結晶を使用している。そのサイ
ズは光の進行方向の厚みが１ｍｍ，アパーチャサイズは
３×３ｍｍ2となっている。レーザ基本波である波長１
０６４ｎｍのタイプII位相整合をとるために、ＫＴＰ結
晶はθ＝９０°，φ＝２３．４°にカットしてある。ま
た、その配置はタイプII位相整合のためにＫＴＰ結晶の
ｃ軸をＮｄ：ＹＶ０4結晶のｃ軸と４５°傾けて配置し
ている。ＫＴＰ結晶の両端には誘電体多層膜によるコー
ティングが施されており、両端ともにレーザ基本波であ
る１０６４ｎｍと第２高調波長である５３２ｎｍに対し
て透過率が９９．５％程度となるように設定してある。
【００５７】出力用マイクロミラー６６は、両面光学研
磨を施された、厚さ約１ｍｍの光学ガラス基板を用いフ
ォトリソおよびエッチング工程により曲率半径を共振器
長に合わせ６ｍｍとした、凸面を形成したもので、アパ
ーチャサイズは光学結晶と同様で３×３ｍｍ2となって
いる。レーザ光出力端面側、即ち凸面は誘電体多層膜コ
ーティングにより、レーザ基本波長に対して９９．９％
の反射率をもち、第２高調波長に対して９８％程度の透
過率を持つように設定してある。また、第２高調波発生
用非線形光学結晶６５と隣接する端面は、誘電体多層膜
コーティングによりレーザ基本波長と第２高調波長に対
して９９％程度の透過率を持たせている。このことによ
り出力ミラーとしての機能を満たしている。
磨を施された、厚さ約１ｍｍの光学ガラス基板を用いフ
ォトリソおよびエッチング工程により曲率半径を共振器
長に合わせ６ｍｍとした、凸面を形成したもので、アパ
ーチャサイズは光学結晶と同様で３×３ｍｍ2となって
いる。レーザ光出力端面側、即ち凸面は誘電体多層膜コ
ーティングにより、レーザ基本波長に対して９９．９％
の反射率をもち、第２高調波長に対して９８％程度の透
過率を持つように設定してある。また、第２高調波発生
用非線形光学結晶６５と隣接する端面は、誘電体多層膜
コーティングによりレーザ基本波長と第２高調波長に対
して９９％程度の透過率を持たせている。このことによ
り出力ミラーとしての機能を満たしている。
【００５８】また、マイクロレンズ６３とレーザ結晶６
４，レーザ結晶６４と第２高調波発生用非線形光学結晶
６５，第２高調波発生用非線形光学結晶６５と出力用マ
イクロミラー６６のそれぞれの接着は、光透過性の接着
剤を使用しており、スペーサ６７として３×３ｍｍ2で
厚さ０．１ｍｍ程度のガラス板の中心に直径２ｍｍ程度
の穴を開けたものを使用している。これによって光の透
過部分に接着剤が存在せず、吸収損失などの悪影響を受
けることなく、装置を一体化することができる。
４，レーザ結晶６４と第２高調波発生用非線形光学結晶
６５，第２高調波発生用非線形光学結晶６５と出力用マ
イクロミラー６６のそれぞれの接着は、光透過性の接着
剤を使用しており、スペーサ６７として３×３ｍｍ2で
厚さ０．１ｍｍ程度のガラス板の中心に直径２ｍｍ程度
の穴を開けたものを使用している。これによって光の透
過部分に接着剤が存在せず、吸収損失などの悪影響を受
けることなく、装置を一体化することができる。
【００５９】上記小型固体レーザ装置は、レーザ結晶中
に励起用半導体レーザ光を入射させることにより、レー
ザ結晶より発光する波長１０６４ｎｍの蛍光を、光共振
器を構成することにより選択的に誘導放出を起こさせ、
レーザ基本波の発振が行われる。ここで、共振器内部に
第２高調波発生用の非線形光学結晶を位相整合角度に配
置し、且つ、レーザ基本波長に対しては共振器ミラーの
反射率を極力高くし、共振器内部にレーザ基本波を閉じ
こめるような構成とする。このようにすることで、共振
器内部に存在するレーザ基本波の高い光強度を利用し、
非線形光学結晶による第２高調波変換を行うことができ
る。このため、共振器外部に第２高調波発生用非線形光
学結晶を配置する場合よりも変換効率を高くすることが
できる。ここで上記小型固体レーザ装置は、レーザ結晶
６４，第２高調波発生用非線形光学結晶６５，励起光集
光レンズ６３，出力ミラー６６が一体化されているこ
と、その接着面にスペーサ６７を用い、レーザ光の通過
する部分のみ空洞にし、光吸収による損失を抑え、且
つ、非線形光学結晶と隣接するレーザ結晶端面にレーザ
基本波長に対して約１０％程度に制御した誘電体コーテ
ィングを施していることが特徴である。レーザ結晶６
４，第２高調波発生用非線形光学結晶６５，励起光集光
レンズ６３，出力ミラー６６を一体化し、結晶間のアラ
イメントが不要になり、その後の組立工程が簡略化でき
る。
に励起用半導体レーザ光を入射させることにより、レー
ザ結晶より発光する波長１０６４ｎｍの蛍光を、光共振
器を構成することにより選択的に誘導放出を起こさせ、
レーザ基本波の発振が行われる。ここで、共振器内部に
第２高調波発生用の非線形光学結晶を位相整合角度に配
置し、且つ、レーザ基本波長に対しては共振器ミラーの
反射率を極力高くし、共振器内部にレーザ基本波を閉じ
こめるような構成とする。このようにすることで、共振
器内部に存在するレーザ基本波の高い光強度を利用し、
非線形光学結晶による第２高調波変換を行うことができ
る。このため、共振器外部に第２高調波発生用非線形光
学結晶を配置する場合よりも変換効率を高くすることが
できる。ここで上記小型固体レーザ装置は、レーザ結晶
６４，第２高調波発生用非線形光学結晶６５，励起光集
光レンズ６３，出力ミラー６６が一体化されているこ
と、その接着面にスペーサ６７を用い、レーザ光の通過
する部分のみ空洞にし、光吸収による損失を抑え、且
つ、非線形光学結晶と隣接するレーザ結晶端面にレーザ
基本波長に対して約１０％程度に制御した誘電体コーテ
ィングを施していることが特徴である。レーザ結晶６
４，第２高調波発生用非線形光学結晶６５，励起光集光
レンズ６３，出力ミラー６６を一体化し、結晶間のアラ
イメントが不要になり、その後の組立工程が簡略化でき
る。
【００６０】また、接着面にスペーサ６７を用い、レー
ザ光の通過する部分のみ空洞にし、且つ、第２高調波発
生用非線形光学結晶と隣接するレーザ結晶端面にレーザ
基本波長に対して約１０％程度に制御した誘電体コーテ
ィングを施していることにより、光吸収損失が減少し、
且つ、構成する光共振器のほぼ中間部分にミラーを配置
した構成となり、共振器長で規定される自由スペクトル
間隔が２組の共振器の自由スペクトル間隔の最小公倍数
となり、許容される縦モード間隔が大きくなる。このこ
とによって、２枚のミラーによる光共振器の場合と比較
し縦モード本数が減少する。このことによって、縦モー
ド品質が良化するだけでなく、第２高調波への変換効率
も高くなり、全体としての効率が大きくなった。また、
共振器モードと励起モードを合わせることも可能となる
ために、レーザ横モードも改善されている。
ザ光の通過する部分のみ空洞にし、且つ、第２高調波発
生用非線形光学結晶と隣接するレーザ結晶端面にレーザ
基本波長に対して約１０％程度に制御した誘電体コーテ
ィングを施していることにより、光吸収損失が減少し、
且つ、構成する光共振器のほぼ中間部分にミラーを配置
した構成となり、共振器長で規定される自由スペクトル
間隔が２組の共振器の自由スペクトル間隔の最小公倍数
となり、許容される縦モード間隔が大きくなる。このこ
とによって、２枚のミラーによる光共振器の場合と比較
し縦モード本数が減少する。このことによって、縦モー
ド品質が良化するだけでなく、第２高調波への変換効率
も高くなり、全体としての効率が大きくなった。また、
共振器モードと励起モードを合わせることも可能となる
ために、レーザ横モードも改善されている。
【００６１】
【発明の効果】請求項１の発明は、レーザ結晶と、該レ
ーザ結晶を励起するための半導体レーザと、レーザ基本
波を発生させるための光共振器を備え、該光共振器内部
に第２高調波発生用非線形光学結晶を配置してなる固体
レーザ装置において、前記光共振器は前記レーザ結晶と
第２高調波発生用非線形光学結晶の一方の端面を利用し
ており、且つ、レーザ結晶と非線形光学結晶とが隣接
し、且つ、一体化されていることを特徴とし、もって、
その光共振器はレーザ結晶と第２高調波発生用非線形光
学結晶の一方の端面を利用しており、且つ、レーザ結晶
と非線形光学結晶とが隣接し、且つ、一体化する事によ
り、装置自身の小型化が可能になるばかりでなく、光学
アライメントも不要になる。
ーザ結晶を励起するための半導体レーザと、レーザ基本
波を発生させるための光共振器を備え、該光共振器内部
に第２高調波発生用非線形光学結晶を配置してなる固体
レーザ装置において、前記光共振器は前記レーザ結晶と
第２高調波発生用非線形光学結晶の一方の端面を利用し
ており、且つ、レーザ結晶と非線形光学結晶とが隣接
し、且つ、一体化されていることを特徴とし、もって、
その光共振器はレーザ結晶と第２高調波発生用非線形光
学結晶の一方の端面を利用しており、且つ、レーザ結晶
と非線形光学結晶とが隣接し、且つ、一体化する事によ
り、装置自身の小型化が可能になるばかりでなく、光学
アライメントも不要になる。
【００６２】請求項２の発明は、請求項１の固体レーザ
装置において、前記レーザ結晶の第２高調波発生用非線
形光学結晶と隣接する面は光学研磨のみであり、前記レ
ーザ共振器による共振器内部の光通過部分のレーザ結晶
と第２高調波発生用非線形光学結晶に少なくともレーザ
光が通過できる断面積の空洞を有することを特徴とし、
もって、請求項１の発明と同様の効果ばかりでなく、レ
ーザ特性（特に縦モード）特性を改善することができ、
且つ、それに伴い第２高調波への変換効率が高くなる。
装置において、前記レーザ結晶の第２高調波発生用非線
形光学結晶と隣接する面は光学研磨のみであり、前記レ
ーザ共振器による共振器内部の光通過部分のレーザ結晶
と第２高調波発生用非線形光学結晶に少なくともレーザ
光が通過できる断面積の空洞を有することを特徴とし、
もって、請求項１の発明と同様の効果ばかりでなく、レ
ーザ特性（特に縦モード）特性を改善することができ、
且つ、それに伴い第２高調波への変換効率が高くなる。
【００６３】請求項３の発明は、請求項１又は２の固体
レーザ装置において、前記レーザ結晶の第２高調波発生
用非線形光学結晶側の端面にレーザ基本波に対する部分
反射を持たせたことを特徴とし、もって、請求項２の効
果と共に、レーザ縦モード特性向上に対してさらに効果
が高くなり、レーザ品質、変換効率ともに改善される。
レーザ装置において、前記レーザ結晶の第２高調波発生
用非線形光学結晶側の端面にレーザ基本波に対する部分
反射を持たせたことを特徴とし、もって、請求項２の効
果と共に、レーザ縦モード特性向上に対してさらに効果
が高くなり、レーザ品質、変換効率ともに改善される。
【００６４】請求項４の発明は、請求項１又は２又は３
の固体レーザ装置において、前記レーザ結晶の励起側端
面に半導体レーザ光を集光させる、光学ガラス材による
マイクロレンズを一体化させたことを特徴とし、もっ
て、励起光の形状が共振器モードに近くなるために、レ
ーザ品質（特に横モード）特性が改善されるとともに、
このことにより第２高調波への変換効率が良くなる。ま
た、レンズなどのアライメントに関しても不要になる。
の固体レーザ装置において、前記レーザ結晶の励起側端
面に半導体レーザ光を集光させる、光学ガラス材による
マイクロレンズを一体化させたことを特徴とし、もっ
て、励起光の形状が共振器モードに近くなるために、レ
ーザ品質（特に横モード）特性が改善されるとともに、
このことにより第２高調波への変換効率が良くなる。ま
た、レンズなどのアライメントに関しても不要になる。
【００６５】請求項５の発明は、請求項４の固体レーザ
装置において、上記マイクロレンズはレーザ共振器用ミ
ラーを兼ねていることを特徴とし、もって、レーザ横モ
ードが改善され、第２高調波への変換効率が良くなり、
全体として効率が上がるばかりでなく、レーザ横モード
品質も改善される。
装置において、上記マイクロレンズはレーザ共振器用ミ
ラーを兼ねていることを特徴とし、もって、レーザ横モ
ードが改善され、第２高調波への変換効率が良くなり、
全体として効率が上がるばかりでなく、レーザ横モード
品質も改善される。
【００６６】請求項６の発明は、請求項１又は２又は３
の固体レーザ装置において、第２高調波発生用非線形光
学結晶の光出射側の端面に、光学ガラス材による光共振
器用マイクロミラーを一体化したことを特徴とし、もっ
て、レーザ共振器が半共焦点型になり、レーザ品質（特
にモード）特性が改善されるとともに、このことにより
第２高調波への変換効率が良くなる。また、出力用ミラ
ーなどのアライメントに関しても不要になる。
の固体レーザ装置において、第２高調波発生用非線形光
学結晶の光出射側の端面に、光学ガラス材による光共振
器用マイクロミラーを一体化したことを特徴とし、もっ
て、レーザ共振器が半共焦点型になり、レーザ品質（特
にモード）特性が改善されるとともに、このことにより
第２高調波への変換効率が良くなる。また、出力用ミラ
ーなどのアライメントに関しても不要になる。
【００６７】請求項７の発明は、請求項４又は５又は６
の固体レーザ装置において、光学ガラス材料による、マ
イクロレンズ又はマイクロミラーのそれぞれ隣接する結
晶との間に、少なくともレーザ光が通過できる断面積の
空洞を設け、固着されていることを特徴とし、もって、
光が通過する部分に接着剤などの吸収材料が存在するこ
とが無くなり、光損失が少なくなる。このことにより励
起効率，レーザ効率，第２高調への波変換効率などが悪
化することがなくなり、レーザ特性を悪化させることな
く、小型化，高効率化，光ビーム品質小型レーザ光源を
実現することができる。
の固体レーザ装置において、光学ガラス材料による、マ
イクロレンズ又はマイクロミラーのそれぞれ隣接する結
晶との間に、少なくともレーザ光が通過できる断面積の
空洞を設け、固着されていることを特徴とし、もって、
光が通過する部分に接着剤などの吸収材料が存在するこ
とが無くなり、光損失が少なくなる。このことにより励
起効率，レーザ効率，第２高調への波変換効率などが悪
化することがなくなり、レーザ特性を悪化させることな
く、小型化，高効率化，光ビーム品質小型レーザ光源を
実現することができる。
【図１】 請求項１，２の発明の実施例を説明するため
の要部構成図である。
の要部構成図である。
【図２】 請求項３の発明の実施例を説明するための要
部構成図である。
部構成図である。
【図３】 請求項４及び５の発明の実施例を説明するた
めの要部構成図である。
めの要部構成図である。
【図４】 請求項６及び７の発明の実施例を説明するた
めの要部構成図である。
めの要部構成図である。
【図５】 従来の固体半導体レーザの一例を説明するた
めの要部構成図である。
めの要部構成図である。
【図６】 従来の固体半導体レーザの他の例を説明する
ための要部構成図である。
ための要部構成図である。
３１…励起用半導体レーザ、３２…半導体レーザ冷却用
Ｔ−Ｅクーラー、３３…レーザ結晶、３５…接着用スペ
ーサ、４１…半導体レーザ、４２…半導体レーザ冷却用
Ｔ−Ｅクーラー、４３…レーザ結晶、４４…第２高調波
発生用非線形光学結晶、４５…接着用スペーサ、５１…
励起用半導体レーザ、５２…半導体レーザ冷却用Ｔ−Ｅ
クーラー、５３…マイクロレンズ、５４…レーザ結晶、
５５…第２高調波発生用非線形光学結晶、５６…接着用
スペーサ、６１…励起用半導体レーザ、６２…半導体レ
ーザ冷却用Ｔ−Ｅクーラー、６３…マイクロレンズ、６
４…レーザ結晶、６５…第２高調波発生用非線形光学結
晶、６６…出力用マイクロミラー、６７…接着用スペー
サ。
Ｔ−Ｅクーラー、３３…レーザ結晶、３５…接着用スペ
ーサ、４１…半導体レーザ、４２…半導体レーザ冷却用
Ｔ−Ｅクーラー、４３…レーザ結晶、４４…第２高調波
発生用非線形光学結晶、４５…接着用スペーサ、５１…
励起用半導体レーザ、５２…半導体レーザ冷却用Ｔ−Ｅ
クーラー、５３…マイクロレンズ、５４…レーザ結晶、
５５…第２高調波発生用非線形光学結晶、５６…接着用
スペーサ、６１…励起用半導体レーザ、６２…半導体レ
ーザ冷却用Ｔ−Ｅクーラー、６３…マイクロレンズ、６
４…レーザ結晶、６５…第２高調波発生用非線形光学結
晶、６６…出力用マイクロミラー、６７…接着用スペー
サ。
Claims (7)
- 【請求項１】 レーザ結晶と、該レーザ結晶を励起する
ための半導体レーザと、レーザ基本波を発生させるため
の光共振器とを備え、該光共振器内部に第２高調波発生
用非線形光学結晶を配置してなる固体レーザ装置におい
て、前記光共振器は、前記レーザ結晶と第２高調波発生
用非線形光学結晶の一方の端面を利用しており、且つ、
該レーザ結晶と非線形光学結晶とが隣接し、且つ、一体
化されていることを特徴とする固体レーザ装置。 - 【請求項２】 請求項１の固体レーザ装置において、前
記レーザ結晶の第２高調波発生用非線形光学結晶と隣接
する面は光学研磨のみであり、前記レーザ共振器による
共振器内部の光通過部分のレーザ結晶と第２高調波発生
用非線形光学結晶に少なくともレーザ光が通過できる断
面積の空洞を有することを特徴とする固体レーザ装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２の固体レーザ装置におい
て、前記レーザ結晶の第２高調波発生用非線形光学結晶
側の端面にレーザ基本波に対する部分反射を持たせたこ
とを特徴とする固体レーザ装置。 - 【請求項４】 請求項１又は２又は３の固体レーザ装置
において、前記レーザ結晶の励起側端面に半導体レーザ
光を集光させる、光学ガラス材によるマイクロレンズを
一体化させたことを特徴とする固体レーザ装置。 - 【請求項５】 請求項４の固体レーザ装置において、前
記マイクロレンズはレーザ共振器用ミラーを兼ねている
ことを特徴とする固体レーザ装置。 - 【請求項６】 上記請求項１又は２又は３の固体レーザ
装置において、第２高調波発生用非線形光学結晶の光出
射側の端面に、光学ガラス材による光共振器用マイクロ
ミラーを一体化したことを特徴とする固体レーザ装置。 - 【請求項７】 請求項４又は５又は６の固体レーザ装置
において、光学ガラス材料による、マイクロレンズ又は
マイクロミラーのそれぞれ隣接する結晶との間に、少な
くともレーザ光が通過できる断面積の空洞を設け、固着
されていることを特徴とする固体レーザ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9079036A JPH10256638A (ja) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | 固体レーザ装置 |
| US09/041,622 US6111900A (en) | 1997-03-13 | 1998-03-13 | Solid-state laser apparatus and method with second harmonic wave features |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9079036A JPH10256638A (ja) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | 固体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10256638A true JPH10256638A (ja) | 1998-09-25 |
Family
ID=13678703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9079036A Pending JPH10256638A (ja) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | 固体レーザ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6111900A (ja) |
| JP (1) | JPH10256638A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006310743A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-11-09 | Topcon Corp | レーザ発振装置 |
| JP2006310604A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Nippon Soken Inc | レーザ光源 |
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